Напряжение в данной работе устанавливается не выше 16 В

4.2.3. Порядок выполнения измерений

1. Определение параметров катушек L 4 и L 5

1.1. Собрать схему исследуемой цепи (рис. 4.11,а).

а)

б)

Рис. 4.11. Схема исследуемой цепи:

а) измерение параметров катушки L 4;

б) измерение параметров катушки L 5

Для определенности зажимам катушек L 4 и L 5 присвоены номера: 1,3 − верхние и 2,4 − нижние зажимы (рис. 4.11).

1.2. Установить входное напряжение 15-16 В.

1.3. Подключить источник тумблером S 12 и измерить напряжение U, ток I и мощность P. Данные занести в табл. 4.3.

1.4. Собрать схему исследуемой цепи (рис. 4.11,б) и повторить пп.1.2,1.3.

Данные измерений параметров катушек Таблица 4.3

Катушка	Напряжение, U	Ток, I	Мощность, P
дел.	В/дел	В	дел.	А/дел	А	дел.	Вт/дел	Вт
1-2 (L 4)
3-4 (L 5)

2. Определение одноименных зажимов катушек методом трех вольтметров

2.1.Собрать схему цепи (рис. 4.12).

Рис. 4.12. Схема по методу трех вольтметров

2.2. Измерить мультиметром напряжения между точками 1-2, 3-4, 1-3 и занести данные в табл. 4.4. По соотношению величин измеренных напряжений определить номера одноименных зажимов и занести их в табл. 4.4.

Данные измерений по методу трех вольтметров Таблица 4.4

U 12, В	U 34, В	U 13, В	Одноименные зажимы

3. Исследование последовательного соединения катушек

В данном опыте определяют одноименные зажимы катушек и определяют коэффициент взаимной индукции М.

3.1. Собрать схему последовательного соединения катушек (рис. 4.13,а).

а) б)

Рис. 4.13. Схема последовательного соединения катушек:

а) схема 1,2-4,3; б) схема 1,2-3,4

3.2.Подать напряжение на схему замыканием тумблера S 12, измерить напряжение, ток и мощность в цепи. Напряжение измерять мультиметром. Данные измерений записать в табл.4.5.

3.3. Собрать схему рис. 4.13,б и повторить измерения по п. 3.2 при том же напряжении источника. Данные измерений записать в табл. 4.5.

Данные опыта последовательного соединения катушек Таблица 4.5

Схема Рис.4.13

Опыт

Расчет

U

I

P

Z Э

X Э

R Э

L Э

M

В

дел

А/дел

А

дел

Вт/дел

Вт

Ом

Ом

Ом

Гн

Гн

а)

б)

По величине измеренного тока определить одноименные зажимы катушек и способ их соединения: согласное или встречное. Результат отразить в первом столбце табл.4.5, например, . В верхней части дроби записываются одноименные зажимы, а в нижней части − способ соединения для каждой из схем.

4. Определение коэффициента взаимной индукции M методом холостого хода

4.1.Собрать схему рис. 4.14.

Рис. 4.14. Схема для определения M методом холостого хода

4.2.Установить такое напряжение источника, контролируя его мультиметром, чтобы ток в первичной цепи не превышал 0,4 А.

4.3.Измерить ток в катушке L 4 и напряжение на зажимах катушки L 5. Напряжение измерять мультиметром. Данные измерений записать в табл. 4.6.

4.4.Поменять катушки L 4 и L 5 местами и повторить п.4.2 и 4.3.

Данные опыта холостого хода Таблица 4.6

К источнику подключена катушка	Опыт	Расчет
U	I	M
В	дел.	А/дел.	А	Гн
L 4
L 5

5. Определение одноименных зажимов на постоянном токе.

Данный способ основан на применении источника и прибора (вольтметра) постоянного тока. Суть его изложена в разделе 4.1.3, а схема приведена на рис. 4.7. Студенты должны самостоятельно изучить данный метод. Сам опыт проводится с использованием прибора, выдаваемого преподавателем, и под его руководством.

4.2.4. Расчетная часть

1. По данным табл. 4.3 следует рассчитать параметры катушек: полное сопротивление Z, реактивное X, активное R сопротивление, угол φ и индуктивность L, используя формулы (4.11). Частота сети f = 50Гц. Данные расчета занести в табл. 4.7.

Параметры катушек Таблица 4.7

Катушка	Z	φ	X	R	L
Ом	град.	Ом	Ом	Гн
1-2 (L 4)
3-4 (L 5)

2. По опытным данным табл. 4.5 рассчитать эквивалентные параметры цепи при согласном и встречном соединении катушек и величину коэффициента взаимной индукции М, используя формулы (4.13) и (4.14). Результаты расчета занести в табл. 4.5.

3. По данным табл. 4.6 с использованием формул из раздела 4.1.4 рассчитать коэффициент взаимной индукции М. Частота сети f = 50Гц.

4.2.5. Содержание отчета

1. Титульный лист.

2. Цель и краткое содержание работы.

3. Схемы испытаний исследуемых цепей.

4. Таблицы с данными испытаний и расчётов; указать названия опытов и расчётов, которые расположить над таблицами.

5. Все расчёты согласно п.4.2.4.

6. Ответы на контрольные вопросы.

4.2.6. Контрольные вопросы

1. На каком законе основано явление взаимной индукции?

2. Что такое взаимная индуктивность и чем она отличается от собственной индуктивности?

3. Какие электрические величины нужно измерить и почему, чтобы рассчитать параметры каждой катушки?

4. Каков физический смысл понятия «одноимённые зажимы»?

5. На каком математическом выражении основано определение М по методу холостого хода?

6. Как рассчитывается коэффициент взаимной индукции М с использованием последовательного включения катушек?

7. Почему в методе определения одноименных зажимов на постоянном токе стрелка прибора отклоняется либо в одну, либо в другую сторону?

8. Каково отличие в построении векторных диаграмм для цепи с последовательным соединением катушек при встречном и согласном включении?